長春應(yīng)化所殷敬華/欒世方課題組《Prog. Polym. Sci.》綜述:層狀高分子刷設(shè)計及其生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用研究新進(jìn)展

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2021年6月4日 09:59

近日，中科院長春應(yīng)化所殷敬華研究員、欒世方研究員課題組與內(nèi)蒙古大學(xué)董阿力德爾圖教授合作，基于該課題組在醫(yī)用層狀高分子刷及相關(guān)領(lǐng)域中的前期研究積累（ACS Appl. Mater. Interfaces, 2014, 6: 1971; Biomacromolecules, 2016, 17: 1696; ACS Appl. Mater. Interfaces, 2016, 8: 24471; ACS Appl. Mater. Interfaces, 2017, 9: 40930; ACS Appl. Mater. Interfaces, 2020, 12: 425761），總結(jié)了近年來層狀高分子刷的最新研究進(jìn)展，尤其在層狀高分子刷體系的創(chuàng)新設(shè)計、功能拓展、性能優(yōu)化及其生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用方面進(jìn)行了系統(tǒng)綜述與展望。

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圖1. 層狀高分子刷的典型結(jié)構(gòu)及優(yōu)勢

高分子刷接枝是一類重要的表面改性技術(shù)。其中層狀高分子刷將不同性質(zhì)接枝鏈段分布在不同空間層中，是一類具有層次化結(jié)構(gòu)特征的獨特高分子刷體系。該綜述系統(tǒng)地比較了構(gòu)建層狀高分子刷的可控活性聚合技術(shù)，評述了典型的雙層結(jié)構(gòu)及其表征方法。層狀高分子刷呈現(xiàn)的精細(xì)結(jié)構(gòu)及獨特的性能，可實現(xiàn)多功能的集成和協(xié)同、性能的提升以及刺激響應(yīng)轉(zhuǎn)變等特點，在抗菌、生物傳感、再生醫(yī)學(xué)、腫瘤診斷和治療等生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域得到了重要應(yīng)用。

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圖2. 層狀高分子刷表面在生物醫(yī)用領(lǐng)域應(yīng)用

為了快速拓展層狀高分子刷在生物醫(yī)用領(lǐng)域應(yīng)用，該綜述最后強調(diào)應(yīng)加強如下四個方面的研究工作。（1）創(chuàng)新并簡化層狀刷構(gòu)建技術(shù)，重點解決接枝密度低、接枝層厚度薄和、接枝條件苛刻等問題；（2）推進(jìn)雙層刷原位表征技術(shù)，提高其空間表征的可行性及準(zhǔn)確性；（3）加強在交聯(lián)、支化、瓶狀刷和水凝膠等特殊結(jié)構(gòu)的雙層高分子刷的研究，加深對分層刷的理論探索和理解；（4）巧妙協(xié)同各層高分子刷功能，拓展層狀高分子刷的功能與應(yīng)用，挖掘其獨特性質(zhì)。

以上工作以題為Advances in design and biomedical application of hierarchical polymer brushes的綜述論文，發(fā)表在高分子領(lǐng)域期刊《Progress in Polymer Science》上（DOI:10.1016/j.progpolymsci.2021.101409）。

論文鏈接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0079670021000563

文章作者簡介：

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楊然，第一作者，中科院長春應(yīng)化所高分子物理與化學(xué)國家重點實驗室、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)應(yīng)用化學(xué)與工程學(xué)院2019級碩博連讀生。主要從事生物醫(yī)用材料研究。

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王曉丹，共同第一作者，中科院長春應(yīng)化所高分子物理與化學(xué)國家重點實驗室、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)應(yīng)用化學(xué)與工程學(xué)院2017級博士研究生。主要從事抗細(xì)菌感染血液相容性生物醫(yī)用表面研究。

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閆順杰，作者，博士、高級工程師，現(xiàn)任威高集團(tuán)醫(yī)用植入器械國家工程實驗室副主任。主要從事醫(yī)用高分子材料與醫(yī)療器械。發(fā)表國內(nèi)外論文30余篇，獲授權(quán)發(fā)明專利14項，主持/參與國家重點研發(fā)計劃等項目。獲評威海市青年科技獎、威海市產(chǎn)業(yè)緊缺人才稱號。

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董阿力德爾圖，通訊作者，教授、博士生導(dǎo)師。現(xiàn)任乳制品質(zhì)量安全控制技術(shù)教育部工程研究中心主任，任全國衛(wèi)生產(chǎn)業(yè)企業(yè)管理協(xié)會抗菌產(chǎn)業(yè)分會委員，任中國生物材料學(xué)會康復(fù)器械與生物材料分會委員，現(xiàn)任SCI期刊Polym. Polym. Compos.副主編。主要從事抗菌材料與技術(shù)方面的研究。迄今，主持國家自然科學(xué)基金等科研項目10多項，出版學(xué)術(shù)專著3部，發(fā)明專利3項，研究成果在Chem. Rev.等國際權(quán)威期刊上發(fā)表SCI論文50多篇。

課題組官網(wǎng)：chem.imu.edu.cn

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欒世方，通訊作者，中科院長春應(yīng)化所高分子物理與化學(xué)國家重點實驗室研究員、博導(dǎo)。主要從事高性能高分子材料與產(chǎn)業(yè)應(yīng)用研究工作。主持國家重點研發(fā)計劃項目（首席），獲國家技術(shù)發(fā)明二等獎、中國產(chǎn)學(xué)研合作創(chuàng)新獎、高分子加工新銳創(chuàng)新獎。現(xiàn)任醫(yī)用植入器械國家工程實驗室主任、中國生物材料學(xué)會常務(wù)理事。

課題組官網(wǎng)：luanshifang.polymer.cn

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殷敬華，作者，威高集團(tuán)總工程師，中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所研究員、博導(dǎo)。曾任中國生物材料學(xué)會常務(wù)理事、中國材料學(xué)會高分子材料分會副理事長、中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所學(xué)術(shù)委員會主任。主要研究領(lǐng)域：生物醫(yī)用高分子材料與醫(yī)療器械。發(fā)表研究論文280多篇，撰寫專著2部，獲得國家技術(shù)發(fā)明二等獎、國家科技進(jìn)步二等獎。

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鏡頭中的最美科學(xué)家：中科院長春應(yīng)化所殷敬華研究員

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